JPH11194166A - Pulse compression radar system - Google Patents

Pulse compression radar system

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JPH11194166A
JPH11194166A JP10000314A JP31498A JPH11194166A JP H11194166 A JPH11194166 A JP H11194166A JP 10000314 A JP10000314 A JP 10000314A JP 31498 A JP31498 A JP 31498A JP H11194166 A JPH11194166 A JP H11194166A
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JP
Japan
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pulse compression
coefficient
pulse
target
chirp
Prior art date
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Application number
JP10000314A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kusano
淳 草野
Hiroyuki Uemichi
裕之 上道
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11194166A publication Critical patent/JPH11194166A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse compression radar system which is improved in distance measuring accuracy and target detecting ability. SOLUTION: A pulse compression radar system is provided with a travel speed extracting means 51 to find the travel speed of a target from pulse compression data and also a chirp signal factor calculating means 52 and a pulse compression factor calculating means 53 to set the optimum chip system so that pulse compression losses may become the minimum in accordance with the travel speed of the target and to calculate the optimum chirp signal factor and pulse compression factor based on the set chirp system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば航空機など
の目標の検出を行うために用いられるパルス圧縮レーダ
装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a pulse compression radar device used for detecting a target such as an aircraft.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年になり、さまざまな方式のレーダ装
置が開発されているが、その中にパルス圧縮レーダと呼
ばれるものがある。これは、長いパルスを送信して尖頭
電力を抑えると共に、受信時点においてこれを圧縮して
分解能をも確保しようとする方式のレーダ装置である。
2. Description of the Related Art In recent years, various types of radar devices have been developed, and one of them is called a pulse compression radar. This is a radar apparatus that transmits a long pulse to suppress the peak power and also compresses the peak power at the time of reception to secure the resolution.

【0003】パルス圧縮レーダの原理を図6を用いて説
明する。送信パルスに図6(a)のような時間に対して
直線的に変化する周波数変調を加え、図6(b)のよう
な直線状FMパルスにして、送信放射する。
The principle of the pulse compression radar will be described with reference to FIG. The transmission pulse is subjected to frequency modulation that changes linearly with time as shown in FIG. 6A, and is converted into a linear FM pulse as shown in FIG.

【0004】このような送信信号に対する受信信号を図
6(c)に示すような周波数対遅延時間特性をもつ回路
網に通すと、パルス内に順番に分散されていた周波数成
分が一点に集中されて、急峻なインパルス上になる。こ
のような操作をパルスの圧縮(チャープ)といい、圧縮
されたパルス波形は図6(d)のようになる。このとき
の尖頭値での振幅は(TΔf)1/2 に、パルス幅は1/
Δfになる。
When a reception signal corresponding to such a transmission signal is passed through a circuit network having a frequency-to-delay time characteristic as shown in FIG. 6 (c), the frequency components dispersed in the pulse in order are concentrated at one point. And on a steep impulse. Such an operation is called pulse compression (chirp), and the compressed pulse waveform is as shown in FIG. At this time, the amplitude at the peak value is (TΔf) 1/2 and the pulse width is 1 /
Δf.

【0005】以上の方式をリニア・チャープ方式と呼
ぶ。このほかにも、変調周波数が時間に対して直線状に
変化しないノン・リニア・チャープ方式がある。
The above method is called a linear chirp method. There is also a non-linear chirp system in which the modulation frequency does not change linearly with time.

【0006】さて、上記リニア・チャープ方式は、高速
で移動する目標への距離計測に、ノン・リニア・チャー
プ方式は、低速で移動する目標への距離計測にそれぞれ
適している。またこれらの棲み分けは、目標への距離に
よっても変わってくる。よって、実際の距離計測の際に
は、目標までの距離または目標の移動速度に応じて最適
なチャープ方式を選択するとともに、周波数変調処理に
係わる量であるチャープ信号係数と、パルス圧縮処理に
係わる量であるパルス圧縮係数を最適に設定すること
が、測定誤差を最小限にするために重要である。
The linear chirp method is suitable for measuring a distance to a target moving at high speed, and the non-linear chirp method is suitable for measuring a distance to a target moving at low speed. The segregation also depends on the distance to the target. Therefore, at the time of actual distance measurement, the optimal chirp method is selected according to the distance to the target or the moving speed of the target, and the chirp signal coefficient, which is an amount related to the frequency modulation processing, and the pulse compression processing, Optimally setting the pulse compression factor, which is a quantity, is important to minimize measurement errors.

【0007】図6(d)に示すように、主たるパルス圧
縮波形の近傍には、弱い雑音成分が現れている。すなわ
ちパルス圧縮処理を行うと、レンジサイドローブが発生
する。最適なチャープ信号係数およびパルス圧縮係数を
設定することで、このレンジサイドローブを最小限に抑
圧できるので、その結果、測定誤差も最小にできる。
As shown in FIG. 6D, a weak noise component appears near the main pulse compression waveform. That is, when the pulse compression processing is performed, a range side lobe occurs. By setting the optimal chirp signal coefficient and pulse compression coefficient, this range side lobe can be suppressed to a minimum, and as a result, the measurement error can also be minimized.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のパル
ス圧縮レーダ装置は、目標までの距離または目標の移動
速度に応じて、チャープ信号係数とパルス圧縮係数とを
最適に設定する機能を有していない。このため、非常に
狭いレンジ、または非常に狭い速度域の目標に対してし
か正確な距離計測を行うことができず、その他の広い範
囲のレンジまたは速度域にある目標に対しては正確な計
測をなし得ないという不具合を有していた。
However, the conventional pulse compression radar device has a function of optimally setting the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient according to the distance to the target or the moving speed of the target. Absent. For this reason, accurate distance measurement can be performed only for targets in a very narrow range or a very narrow speed range, and accurate measurements for targets in other wide ranges or speed ranges. Had the disadvantage that it could not be performed.

【0009】さらに、パルス圧縮レーダは、その距離計
測機能を生かし、例えば航空機など、また航空機に対す
る障害物などといった、目標の検出を行うために用いら
れることが多い。ところが、上記不具合により、非常に
狭いレンジ、速度域にある目標をしか検出できないとい
うさらに悪質な不具合を孕んでいた。
Further, the pulse compression radar is often used for detecting a target such as an aircraft or an obstacle to the aircraft by utilizing its distance measurement function. However, due to the above-mentioned problem, there is an even worse problem that a target in an extremely narrow range and speed range can be detected.

【0010】本発明は上記事情によりなされたもので、
その目的は、距離計測の精度を向上させ、これにより目
標の検出能力の向上を図ったパルス圧縮レーダシステム
を提供することにある。
[0010] The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a pulse compression radar system that improves the accuracy of distance measurement and thereby improves the ability to detect a target.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、チャープ信号係数に基づき周波数変調処理
を施されたパルス信号を目標に向け送信するとともに、
その反射パルスに、パルス圧縮係数に基づきパルス圧縮
処理を施すパルス圧縮レーダ装置にあって、前記目標の
移動速度を検出する目標移動速度検出手段と、この目標
移動速度検出手段で検出された目標の移動速度に応じて
前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮係数を可変
制御する係数制御手段とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention transmits a pulse signal subjected to frequency modulation processing based on a chirp signal coefficient toward a target,
In a pulse compression radar device that performs a pulse compression process on the reflected pulse based on a pulse compression coefficient, a target moving speed detecting means for detecting the moving speed of the target, and a target moving speed detected by the target moving speed detecting means. And a coefficient control means for variably controlling the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient in accordance with a moving speed.

【0012】より具体的には、前記係数制御手段は、前
記目標の移動速度と、前記パルス圧縮処理に係わるパル
ス圧縮処理損失との対応関係をもとに、前記パルス圧縮
処理損失を最小とするべく前記チャープ信号係数および
前記パルス圧縮係数を可変制御することを特徴とする。
More specifically, the coefficient control means minimizes the pulse compression processing loss based on the correspondence between the target moving speed and the pulse compression processing loss related to the pulse compression processing. To this end, the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient are variably controlled.

【0013】さらに具体的には、前記係数制御手段は、
送信されるパルス信号のパルス幅に応じて定まる基準速
度と、前記目標の移動速度との大小関係をもとに、前記
周波数変調処理に係わる方式であるリニア・チャープ方
式またはノン・リニア・チャープ方式のうちいずれか一
方を選択し、選択されたチャープ方式に基づき前記パル
ス圧縮処理損失を最小とするべく前記チャープ信号係数
および前記パルス圧縮係数を可変制御することを特徴と
する。
[0013] More specifically, the coefficient control means includes:
A linear chirp system or a non-linear chirp system, which is a system related to the frequency modulation process, based on a magnitude relationship between a reference speed determined according to a pulse width of a transmitted pulse signal and the target moving speed. And controlling the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient variably to minimize the pulse compression processing loss based on the selected chirp method.

【0014】このように構成すると、目標移動速度検出
手段により、目標の移動速度が検出される。そして、係
数制御手段により、目標の移動速度をもとにリニア・チ
ャープ方式またはノン・リニア・チャープ方式のうちい
ずれか一方が選択され、選択されたチャープ方式に基づ
き前記パルス圧縮処理損失が最小となるように前記チャ
ープ信号係数および前記パルス圧縮係数が設定される。
With this configuration, the target moving speed is detected by the target moving speed detecting means. Then, one of the linear chirp system and the non-linear chirp system is selected based on the target moving speed by the coefficient control means, and the pulse compression processing loss is minimized based on the selected chirp system. The chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient are set such that

【0015】したがって、目標の移動速度に拘らず、受
信後のパルス圧縮処理段階において、パルス圧縮処理損
失を最小にすることができるようになる。このため、距
離計測の精度を向上させることが可能となる。
Therefore, regardless of the target moving speed, the pulse compression processing loss can be minimized in the pulse compression processing stage after reception. For this reason, it becomes possible to improve the accuracy of distance measurement.

【0016】また本発明は、前記圧縮処理の際のパルス
圧縮係数として、テーラー分布ウェイトを振幅係数とし
て乗じたパルス圧縮係数列を使用することを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that a pulse compression coefficient sequence obtained by multiplying a Taylor distribution weight as an amplitude coefficient is used as a pulse compression coefficient in the compression processing.

【0017】例えば、システムの運用者の要求に応じた
形状(サイドローブレベルの高・低)のテーラー分布ウ
ェイトを、振幅係数として乗じたパルス圧縮係数列を用
いることで、所望のパルス圧縮損失量とパルス圧縮波形
のレンジサイドローブレベルを得ることができる。
For example, by using a pulse compression coefficient sequence obtained by multiplying a Taylor distribution weight having a shape (high or low side lobe level) according to a request of a system operator as an amplitude coefficient, a desired pulse compression loss amount is obtained. And the range side lobe level of the pulse compression waveform can be obtained.

【0018】また本発明は、目標の移動速度と、前記パ
ルス圧縮処理に係わるパルス圧縮処理損失との対応関係
をもとに、前記パルス圧縮処理損失を最小とするべく前
記チャープ信号係数および前記パルス圧縮係数を決定す
る手段を実行するプログラム、または、送信されるパル
ス信号のパルス幅に応じて定まる基準速度と、前記目標
の移動速度との大小関係をもとに、前記周波数変調処理
に係わる方式であるリニア・チャープ方式またはノン・
リニア・チャープ方式のうちいずれか一方を選択する手
段と、前記選択されたチャープ方式に基づき、前記パル
ス圧縮処理に係わるパルス圧縮処理損失を最小とするべ
く前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮係数を決
定する手段とを実行するプログラムを、例えばフロッピ
ーディスクなどの記録媒体に記録したことを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, based on a correspondence relationship between a target moving speed and a pulse compression processing loss related to the pulse compression processing, the chirp signal coefficient and the pulse are controlled so as to minimize the pulse compression processing loss. A program for executing a means for determining a compression coefficient, or a method relating to the frequency modulation process, based on a magnitude relationship between a reference speed determined according to a pulse width of a transmitted pulse signal and a moving speed of the target. Linear chirp or non-chirp
Means for selecting one of the linear chirp methods; and determining the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient based on the selected chirp method so as to minimize a pulse compression processing loss associated with the pulse compression processing. And a program for executing the means for executing the program is recorded on a recording medium such as a floppy disk.

【0019】このようにすることで、本発明に係わる機
能手段を広範に提供することが容易となり、本発明のパ
ルス圧縮レーダ装置を多数生産する際の便宜を図れる。
By doing so, it becomes easy to widely provide the functional means according to the present invention, and it is possible to facilitate the production of many pulse compression radar devices according to the present invention.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係わるパルス圧縮レーダ装置の構成を示す機能ブロ
ック図である。図1のパルス圧縮レーダ装置は、与えら
れるチャープ信号係数に基づき変調された送信信号を発
生出力する送信信号発生器1と、この送信信号を、送信
レベルにまで増幅して例えばサーキュレータなどで実現
される送受切換器(図示せず)に導く送信装置2と、上
記送受切換器を介して与えられる受信信号(レーダエコ
ー)を受信する受信装置3と、この受信装置3から出力
される受信信号に対して、与えられるパルス圧縮係数に
基づきパルス圧縮処理を施し、処理後の信号を例えばM
TI(Moving Target Indicator )装置(図示せず)
などの他の装置に導くパルス圧縮器4と、目標の有無を
検出し、この目標の移動速度をもとに、送信信号発生器
1に対してはチャープ信号係数を、パルス圧縮器4に対
してはパルス圧縮係数を与える目標検出装置5とを備え
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a pulse compression radar device according to an embodiment of the present invention. The pulse compression radar apparatus of FIG. 1 is realized by a transmission signal generator 1 for generating and outputting a transmission signal modulated based on a given chirp signal coefficient, and amplifying the transmission signal to a transmission level, for example, by a circulator or the like. A transmission device 2 for guiding to a transmission / reception switch (not shown), a reception device 3 for receiving a reception signal (radar echo) given via the transmission / reception switch, and a reception signal output from the reception device 3. On the other hand, a pulse compression process is performed based on a given pulse compression coefficient,
TI (Moving Target Indicator) device (not shown)
And a pulse compressor 4 for guiding to another device, and the presence or absence of a target is detected. Based on the target moving speed, a chirp signal coefficient for the transmission signal generator 1 and a chirp signal coefficient for the pulse compressor 4 are determined. And a target detecting device 5 for giving a pulse compression coefficient.

【0021】送信信号発生器1は、チャープ信号係数テ
ーブル11を備え、目標検出装置5から与えられるチャ
ープ信号係数は、このチャープ信号係数テーブル11に
設定される。同様に、パルス圧縮器4は、パルス圧縮係
数テーブル41を備え、目標検出装置5から与えられる
パルス圧縮係数は、このパルス圧縮係数テーブル41に
設定される。
The transmission signal generator 1 has a chirp signal coefficient table 11, and the chirp signal coefficient given from the target detection device 5 is set in the chirp signal coefficient table 11. Similarly, the pulse compressor 4 includes a pulse compression coefficient table 41, and the pulse compression coefficient given from the target detection device 5 is set in the pulse compression coefficient table 41.

【0022】ところで、目標検出装置5は、移動速度抽
出手段51と、チャープ信号係数算出手段52と、パル
ス圧縮係数算出手段53とを備える。移動速度抽出手段
51は、パルス圧縮器4からフィードバックされるパル
ス圧縮データ、すなわちパルス圧縮処理された受信信号
をもとに目標の移動速度を求める。なお、例えばシステ
ムの起動直後などのフィードバック情報のない状態にあ
っては、速度情報は、図示しない他の速度計測用レーダ
や事前設定値から与えられる。
The target detecting device 5 includes a moving speed extracting means 51, a chirp signal coefficient calculating means 52, and a pulse compression coefficient calculating means 53. The moving speed extracting means 51 obtains a target moving speed based on the pulse compression data fed back from the pulse compressor 4, that is, the received signal subjected to the pulse compression processing. In a state where there is no feedback information, for example, immediately after the system is started, the speed information is given from another speed measurement radar (not shown) or a preset value.

【0023】チャープ信号係数算出手段52は、上記目
標の移動速度と、図示しない外部機器から与えられる送
信パルス幅とをもとに、送信時のチャープ処理(変調処
理)に係わるチャープ信号係数の算出を行う。このチャ
ープ信号係数は、具体的には、送信信号に対する変調度
に対応する量である。
The chirp signal coefficient calculating means 52 calculates a chirp signal coefficient related to chirp processing (modulation processing) at the time of transmission based on the target moving speed and a transmission pulse width given from an external device (not shown). I do. The chirp signal coefficient is, specifically, an amount corresponding to the degree of modulation for the transmission signal.

【0024】パルス圧縮係数算出手段53は、同じく、
上記目標の移動速度と送信パルス幅とをもとに、受信時
のパルス圧縮処理に関わるパルス圧縮係数の算出の算出
を行う。このパルス圧縮係数は、受信信号を圧縮する際
の圧縮率に対応する量である。ここで、上記送信パルス
幅は、送信尖頭電力などに応じて段階的に切り換えられ
る量である。
The pulse compression coefficient calculating means 53 similarly calculates
Based on the target moving speed and the transmission pulse width, the calculation of the pulse compression coefficient related to the pulse compression processing at the time of reception is performed. The pulse compression coefficient is an amount corresponding to a compression ratio when compressing the received signal. Here, the transmission pulse width is an amount that can be switched stepwise according to the transmission peak power or the like.

【0025】なお、これらの移動速度抽出手段51、チ
ャープ信号係数算出手段52、パルス圧縮係数算出手段
53は、例えばフロッピーディスクなどの記録媒体に記
録されたり、予めフラッシュメモリなどの記憶装置に書
き込まれたりした状態で提供される処理機能である。
The moving speed extracting means 51, the chirp signal coefficient calculating means 52, and the pulse compression coefficient calculating means 53 are recorded on a recording medium such as a floppy disk or written in advance in a storage device such as a flash memory. This is a processing function that is provided in a degraded state.

【0026】次に、上記構成のパルス圧縮レーダ装置の
動作を、図2の目標検出装置5の処理過程を示すフロー
チャートに基づいて説明する。図2において、ステップ
ST21で処理が開始されると、目標検出装置5は、ス
テップST22で移動速度抽出手段または外部から与え
られる速度情報に基づき目標の移動速度を決定する。次
のステップST23では、目標検出装置5は、外部から
与えられるパルス幅を示す情報をもとに、このパルス幅
に応じて定まる基準速度と、目標の移動速度との大小関
係を判定する。
Next, the operation of the pulse compression radar apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 2, when the process is started in step ST21, the target detection device 5 determines the target moving speed in step ST22 based on moving speed extracting means or speed information given from outside. In the next step ST23, the target detection device 5 determines the magnitude relation between the reference speed determined according to the pulse width and the target moving speed, based on information indicating the pulse width given from the outside.

【0027】図3を用いて、基準速度の概念を説明す
る。図3は、リニア・チャープ方式およびノン・リニア
・チャープ方式について、目標の移動速度とパルス圧縮
処理損失との関係をプロットしたグラフを示す図であ
る。ここで、基準速度は、両チャープ方式のグラフの交
点として示される。
The concept of the reference speed will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a graph in which the relationship between the target moving speed and the pulse compression processing loss is plotted for the linear chirp system and the non-linear chirp system. Here, the reference speed is shown as an intersection of the graphs of the two chirp systems.

【0028】すなわち、遠距離パルス送信時には、速度
aを境目として両チャープ方式間でパルス圧縮処理損失
の大小が反転する。同様に、近距離パルス送信時には、
速度bを境目として両チャープ方式間でパルス圧縮処理
損失の大小が反転する。ここで、パルス送信距離の遠・
近は、送信パルス幅に対応する。
That is, when transmitting a long-distance pulse, the magnitude of the pulse compression processing loss is reversed between the two chirp systems at the speed a as a boundary. Similarly, when transmitting short-range pulses,
The magnitude of the pulse compression processing loss is reversed between the two chirp systems at the speed b. Here, the pulse transmission distance is
Close corresponds to the transmission pulse width.

【0029】さて、目標検出装置5はステップST23
で、パルス幅に対応するパルス送信距離に基づき、例え
ば遠距離パルス送信時には目標の移動速度と速度aとの
大小関係を判定する。
Now, the target detecting device 5 proceeds to step ST23.
Then, based on the pulse transmission distance corresponding to the pulse width, for example, at the time of long-distance pulse transmission, the magnitude relationship between the target moving speed and the speed a is determined.

【0030】ここで、目標の移動速度がaより小との判
定がなされると、目標検出装置5はステップST24に
移行してノン・リニア・チャープ方式を設定する。一
方、ステップST23で、目標の移動速度がaより大と
の判定がなされると、目標検出装置5はステップST2
5に移行してリニア・チャープ方式を設定する。
Here, when it is determined that the target moving speed is lower than a, the target detecting device 5 proceeds to step ST24 and sets the non-linear chirp system. On the other hand, if it is determined in step ST23 that the target moving speed is higher than a, the target detection device 5 proceeds to step ST2.
The process proceeds to step 5 to set the linear chirp method.

【0031】近距離パルス送信時には、目標検出装置5
は大小判定の基準速度をbとして、上記と同様の過程を
経ていずれかのチャープ方式を設定する。
At the time of short-range pulse transmission, the target detecting device 5
Sets any one of the chirp methods through the same process as above, with the reference speed of the magnitude judgment as b.

【0032】次いで目標検出装置5は、ステップST2
6に至り、上記設定されたチャープ方式に基づき、目標
の移動速度に応じたチャープ信号係数およびパルス圧縮
係数を決定する。以上のようにして、チャープ信号係数
およびパルス圧縮係数が決定される。
Next, the target detecting device 5 executes step ST2.
In step 6, the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient corresponding to the target moving speed are determined based on the set chirp method. As described above, the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient are determined.

【0033】この決定されたチャープ信号係数およびパ
ルス圧縮係数は、送信信号発生器1およびパルス圧縮器
4にそれぞれ与えられ、チャープ信号係数テーブル11
およびパルス圧縮係数テーブル41にそれぞれ書き込ま
れる。
The determined chirp signal coefficient and pulse compression coefficient are provided to the transmission signal generator 1 and the pulse compressor 4, respectively, and the chirp signal coefficient table 11
And the pulse compression coefficient table 41.

【0034】チャープ信号係数テーブル11に書き込ま
れたチャープ信号係数をもとに、送信信号発生器1はチ
ャープ信号を発生して送信装置2に導くと共に、パルス
圧縮係数テーブル41に書き込まれたパルス圧縮係数を
もとに、パルス圧縮器4は受信エコーを圧縮して出力す
る。
Based on the chirp signal coefficient written in the chirp signal coefficient table 11, the transmission signal generator 1 generates a chirp signal and guides it to the transmitting device 2, and the pulse compression coefficient written in the pulse compression coefficient table 41. The pulse compressor 4 compresses and outputs the received echo based on the coefficient.

【0035】以上のようにして決定されたチャープ信号
係数およびパルス圧縮係数を用いることで、パルス圧縮
処理損失を、目標の移動速度によらず最小にすることが
可能となる。本実施の形態による効果を図4に示す。図
4は、距離に対するレスポンスをプロットしたグラフ
で、従来の技術に基づくパルス圧縮波形(符号B)と比
較して、本実施の形態によるパルス圧縮波形(符号A)
では、パルス圧縮処理損失が低減していることが示され
る。
By using the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient determined as described above, it is possible to minimize the pulse compression processing loss irrespective of the target moving speed. FIG. 4 shows the effect of the present embodiment. FIG. 4 is a graph in which the response to the distance is plotted, and compared with the pulse compression waveform (reference B) based on the conventional technique, the pulse compression waveform (reference A) according to the present embodiment.
Indicates that the pulse compression processing loss is reduced.

【0036】かくして本実施形態では、移動速度抽出手
段51を設けてパルス圧縮データから目標の移動速度を
求め、さらにチャープ信号係数算出手段52およびパル
ス圧縮係数算出手段53を設け、上記目標の移動速度に
応じてパルス圧縮処理損失を最小にするべく、最適なチ
ャープ方式を設定すると共に設定されたチャープ方式に
基づき最適なチャープ信号係数およびパルス圧縮係数を
算出するようにしている。
Thus, in this embodiment, the target moving speed is obtained from the pulse compression data by providing the moving speed extracting means 51, and the chirp signal coefficient calculating means 52 and the pulse compression coefficient calculating means 53 are further provided. In order to minimize the pulse compression processing loss in accordance with the above, an optimal chirp scheme is set, and the optimal chirp signal coefficient and pulse compression coefficient are calculated based on the set chirp scheme.

【0037】このようにしたので、目標の移動速度に拘
らずパルス圧縮処理損失を最小限に抑えることが可能と
なり、距離計測の精度が向上するので、目標の検出能力
の向上を図ることができる。
With this configuration, it is possible to minimize the loss of the pulse compression processing regardless of the target moving speed, and to improve the accuracy of distance measurement, thereby improving the target detection capability. .

【0038】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。
The present invention is not limited to the above embodiment.

【0039】例えば上記実施の形態では、 距離計測の精
度を向上させるためにパルス圧縮処理損失を最小限に抑
えるようにしたが、より積極的な応用として、所望のパ
ルス圧縮損失量とレンジサイドローブを得るために、パ
ルス圧縮係数を設定するようにしても良い。
For example, in the above embodiment, the pulse compression processing loss is minimized in order to improve the accuracy of the distance measurement. However, as a more aggressive application, the desired pulse compression loss amount and range sidelobe In order to obtain the pulse compression coefficient, a pulse compression coefficient may be set.

【0040】すなわち、目標が遠距離に位置する場合に
は、受信レベルが低いためにパルス圧縮処理損失を抑え
ることが重要である。これに対して、目標が近距離に位
置する場合には、受信レベルが高いために、S/Nとし
て処理に必要な受信レベルは十分に得られることにな
る。
That is, when the target is located at a long distance, since the reception level is low, it is important to suppress the pulse compression processing loss. On the other hand, when the target is located at a short distance, the reception level required for processing as S / N is sufficiently obtained because the reception level is high.

【0041】このような場合には、受信後のパルス圧縮
プロセスにおいて、サイドローブレベルが低いテーラー
分布ウェイトを振幅係数として乗じた、パルス圧縮係数
列を用いるようにすることで、パルス圧縮波形のレンジ
サイドローブを抑圧することが可能となる。
In such a case, in the pulse compression process after reception, a pulse compression coefficient train obtained by multiplying a Taylor distribution weight having a low side lobe level as an amplitude coefficient is used, so that the range of the pulse compression waveform is increased. Side lobes can be suppressed.

【0042】図5に、上記処理を行った場合の効果を示
す。従来の技術に基づくパルス圧縮波形(符号B)と比
較して、上記処理を行った場合のパルス圧縮波形(符号
A)では、レンジサイドローブが抑圧されていることが
判る。
FIG. 5 shows the effect when the above processing is performed. It can be seen that the range side lobe is suppressed in the pulse compression waveform (code A) in the case where the above processing is performed as compared with the pulse compression waveform (code B) based on the conventional technology.

【0043】また、必ずしもレンジサイドローブを抑圧
するためでなく、所望のパルス圧縮損失量とレンジサイ
ドローブを得るために、それを満足するサイドローブレ
ベルのテーラー分布ウェイトを振幅係数として乗じたパ
ルス圧縮係数を設定するようにしても良い。
In order to obtain a desired amount of pulse compression loss and a range side lobe, not necessarily to suppress the range side lobe, the pulse compression by multiplying the Taylor distribution weight of the side lobe level satisfying them as an amplitude coefficient. A coefficient may be set.

【0044】なお、このテーラーウェイトは、パルス圧
縮係数テーブル41に、予めパターンとして設定してお
くようにしても良い。
The tailor weight may be set as a pattern in the pulse compression coefficient table 41 in advance.

【0045】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形実施を行うことができる。
In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
目標の移動速度を検出する目標移動速度検出手段を設け
て目標の移動速度を求め、係数制御手段を設けて、目標
の移動速度に応じて、チャープ信号係数およびパルス圧
縮係数をパルス圧縮処理損失を最小とするべく可変制御
するとを具備するようにしたので、受信後のパルス圧縮
プロセスにおけるレンジサイドローブレベルを抑圧で
き、これによりパルス圧縮処理損失を低減することがで
きるようになるので、距離計測の精度を向上させ、目標
の検出能力の向上を図ることが可能になる。
As described in detail above, according to the present invention,
Providing target moving speed detecting means for detecting the moving speed of the target, obtaining the moving speed of the target, and providing coefficient control means for reducing the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient according to the moving speed of the target to reduce the pulse compression processing loss. Since variable control is provided so as to minimize it, the range side lobe level in the pulse compression process after reception can be suppressed, and the loss of pulse compression processing can be reduced. It is possible to improve accuracy and improve the ability to detect a target.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に関わるパルス圧縮レー
ダ装置の構成を示す機能ブロック図。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a pulse compression radar device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態に係わる目標検出装置5
の制御手順を示すフローチャート。
FIG. 2 shows a target detection device 5 according to the embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a control procedure of FIG.

【図3】 目標の移動速度に対する各チャープ方式のパ
ルス圧縮処理損失を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing a pulse compression processing loss of each chirp method with respect to a target moving speed.

【図4】 本発明の実施の形態において、パルス圧縮処
理損失が低減される様子を示した図。
FIG. 4 is a diagram showing a manner in which a loss in pulse compression processing is reduced in the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態において、レンジサイド
ローブが抑圧される様子を示した図。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which range side lobes are suppressed in the embodiment of the present invention.

【図6】 パルス圧縮レーダの原理を説明するために用
いた図。
FIG. 6 is a diagram used to explain the principle of a pulse compression radar.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…送信信号発生器 11…チャープ信号係数テーブル 2…送信装置 3…受信装置 4…パルス圧縮器 41…パルス圧縮係数テーブル 5…目標検出装置 51…移動速度抽出手段 52…チャープ信号係数算出手段 53…パルス圧縮係数算出手段 A…本発明の実施の形態に基づくパルス圧縮波形 B…従来の技術に基づくパルス圧縮波形 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission signal generator 11 ... Chirp signal coefficient table 2 ... Transmission device 3 ... Reception device 4 ... Pulse compressor 41 ... Pulse compression coefficient table 5 ... Target detection device 51 ... Moving speed extraction means 52 ... Chirp signal coefficient calculation means 53 ... Pulse compression coefficient calculating means A ... Pulse compression waveform based on the embodiment of the present invention B ... Pulse compression waveform based on conventional technology

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャープ信号係数に基づき周波数変調処
理を施されたパルス信号を目標に向け送信するととも
に、その反射パルスに、パルス圧縮係数に基づきパルス
圧縮処理を施すパルス圧縮レーダ装置にあって、 前記目標の移動速度を検出する目標移動速度検出手段
と、 この目標移動速度検出手段で検出された目標の移動速度
に応じて、前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮
係数を可変制御する係数制御手段とを具備することを特
徴とするパルス圧縮レーダ装置。
1. A pulse compression radar device for transmitting a pulse signal subjected to frequency modulation processing based on a chirp signal coefficient to a target, and performing a pulse compression processing on a reflected pulse based on a pulse compression coefficient. Target movement speed detection means for detecting the movement speed of the target, and coefficient control means for variably controlling the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient according to the movement speed of the target detected by the target movement speed detection means. A pulse compression radar device comprising:
【請求項2】 前記係数制御手段は、前記目標の移動速
度と、前記パルス圧縮処理に係わるパルス圧縮処理損失
との対応関係をもとに、前記パルス圧縮処理損失を最小
とするべく前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮
係数を可変制御することを特徴とする請求項1記載のパ
ルス圧縮レーダ装置。
2. The method according to claim 1, wherein the coefficient control unit is configured to minimize the pulse compression processing loss based on a correspondence relationship between the target moving speed and a pulse compression processing loss related to the pulse compression processing. 2. The pulse compression radar device according to claim 1, wherein the coefficient and the pulse compression coefficient are variably controlled.
【請求項3】 前記係数制御手段は、送信されるパルス
信号のパルス幅に応じて定まる基準速度と、前記目標の
移動速度との大小関係をもとに、前記周波数変調処理に
係わる方式であるリニア・チャープ方式またはノン・リ
ニア・チャープ方式のうちいずれか一方を選択し、選択
されたチャープ方式に基づき前記パルス圧縮処理損失を
最小とするべく前記チャープ信号係数および前記パルス
圧縮係数を可変制御することを特徴とする請求項2記載
のパルス圧縮レーダ装置。
3. A method according to claim 2, wherein said coefficient control means is related to said frequency modulation processing based on a magnitude relationship between a reference speed determined according to a pulse width of a pulse signal to be transmitted and a movement speed of said target. One of a linear chirp method and a non-linear chirp method is selected, and the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient are variably controlled based on the selected chirp method so as to minimize the pulse compression processing loss. The pulse compression radar device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記圧縮処理の際のパルス圧縮係数とし
て、テーラー分布ウェイトを振幅係数として乗じたパル
ス圧縮係数列を使用することを特徴とする請求項3記載
のパルス圧縮レーダ装置。
4. The pulse compression radar device according to claim 3, wherein a pulse compression coefficient sequence obtained by multiplying a Taylor distribution weight as an amplitude coefficient is used as the pulse compression coefficient in the compression processing.
【請求項5】 チャープ信号係数に基づき周波数変調処
理を施されたパルス信号を目標に向け送信するととも
に、その反射パルスに、パルス圧縮係数に基づきパルス
圧縮処理を施すパルス圧縮レーダ装置における係数決定
方法であって、 前記目標の移動速度を検出する第1のステップと、 この第1のステップで検出された目標の移動速度と、前
記パルス圧縮処理に係わるパルス圧縮処理損失との対応
関係をもとに、前記パルス圧縮処理損失を最小とするべ
く前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮係数を決
定する第2のステップを具備することを特徴とする係数
決定方法。
5. A coefficient determining method in a pulse compression radar device for transmitting a pulse signal subjected to frequency modulation processing based on a chirp signal coefficient to a target and performing a pulse compression processing on a reflected pulse based on a pulse compression coefficient. A first step of detecting the target moving speed; and a correspondence relationship between the target moving speed detected in the first step and a pulse compression processing loss related to the pulse compression processing. And a second step of determining the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient to minimize the pulse compression processing loss.
【請求項6】 さらに、送信されるパルス信号のパルス
幅に応じて定まる基準速度と、前記目標の移動速度との
大小関係をもとに、前記周波数変調処理に係わる方式で
あるリニア・チャープ方式またはノン・リニア・チャー
プ方式のうちいずれか一方を選択する第3のステップを
備え、 前記第2のステップは、前記第3のステップで選択され
たチャープ方式に基づき前記パルス圧縮処理損失を最小
とするべく前記チャープ信号係数および前記パルス圧縮
係数を決定することを特徴とする請求項5記載の係数決
定方法。
6. A linear chirp system, which is a system related to the frequency modulation processing, based on a magnitude relationship between a reference speed determined according to a pulse width of a transmitted pulse signal and a moving speed of the target. Or a third step of selecting one of the non-linear chirp methods, wherein the second step minimizes the pulse compression processing loss based on the chirp method selected in the third step. 6. The coefficient determining method according to claim 5, wherein the chirp signal coefficient and the pulse compression coefficient are determined in order to perform the calculation.
【請求項7】 チャープ信号係数に基づき周波数変調処
理を施されたパルス信号を目標に向け送信するととも
に、その反射パルスに、パルス圧縮係数に基づきパルス
圧縮処理を施すパルス圧縮レーダ装置における係数決定
方法を実行するプログラムを記録した記録媒体であっ
て、 目標の移動速度と、前記パルス圧縮処理に係わるパルス
圧縮処理損失との対応関係をもとに、前記パルス圧縮処
理損失を最小とするべく前記チャープ信号係数および前
記パルス圧縮係数を決定する手段を実行するプログラム
を記録した記録媒体。
7. A coefficient determining method in a pulse compression radar apparatus for transmitting a pulse signal subjected to frequency modulation processing based on a chirp signal coefficient to a target, and applying a pulse compression processing to a reflected pulse based on a pulse compression coefficient. A recording medium storing a program for executing the pulse compression processing loss, based on a correspondence relationship between a target moving speed and a pulse compression processing loss related to the pulse compression processing. A recording medium on which a program for executing means for determining a signal coefficient and the pulse compression coefficient is recorded.
【請求項8】 チャープ信号係数に基づき周波数変調処
理を施されたパルス信号を目標に向け送信するととも
に、その反射パルスに、パルス圧縮係数に基づきパルス
圧縮処理を施すパルス圧縮レーダ装置における係数決定
方法を実行するプログラムを記録した記録媒体であっ
て、 送信されるパルス信号のパルス幅に応じて定まる基準速
度と、前記目標の移動速度との大小関係をもとに、前記
周波数変調処理に係わる方式であるリニア・チャープ方
式またはノン・リニア・チャープ方式のうちいずれか一
方を選択する手段と、 前記選択されたチャープ方式に基づき、前記パルス圧縮
処理に係わるパルス圧縮処理損失を最小とするべく前記
チャープ信号係数および前記パルス圧縮係数を決定する
手段とを実行するプログラムを記録した記録媒体。
8. A coefficient determining method in a pulse compression radar apparatus for transmitting a pulse signal subjected to frequency modulation processing based on a chirp signal coefficient to a target and applying a pulse compression processing to a reflected pulse based on a pulse compression coefficient. A program related to the frequency modulation process based on a magnitude relationship between a reference speed determined according to a pulse width of a transmitted pulse signal and the target moving speed. Means for selecting one of a linear chirp method and a non-linear chirp method, and the chirp based on the selected chirp method so as to minimize a pulse compression processing loss related to the pulse compression processing. A recording medium recording a program for executing a signal coefficient and a means for determining the pulse compression coefficient.
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Cited By (4)

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JP2010197241A (en) * 2009-02-25 2010-09-09 Nec Corp Target search signal generating method and target search device
US8533249B2 (en) 2004-03-11 2013-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Weight function generating method, reference signal generating method, transmission signal generating apparatus, signal processing apparatus and antenna
JP2015059887A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 日本電気株式会社 Pulse compression radar and method of measuring distance of the same
WO2017164365A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 日本電気株式会社 Target detection system, method, and program

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